EP2547852A1 - Scharnier für eine tür eines kraftwagens - Google Patents

Scharnier für eine tür eines kraftwagens

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Publication number
EP2547852A1
EP2547852A1 EP10794902A EP10794902A EP2547852A1 EP 2547852 A1 EP2547852 A1 EP 2547852A1 EP 10794902 A EP10794902 A EP 10794902A EP 10794902 A EP10794902 A EP 10794902A EP 2547852 A1 EP2547852 A1 EP 2547852A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hinge
contour
pin
door
hinge pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10794902A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Bohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Publication of EP2547852A1 publication Critical patent/EP2547852A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/08—Friction devices between relatively-movable hinge parts
    • E05D11/082—Friction devices between relatively-movable hinge parts with substantially radial friction, e.g. cylindrical friction surfaces
    • E05D11/084—Friction devices between relatively-movable hinge parts with substantially radial friction, e.g. cylindrical friction surfaces the friction depending on direction of rotation or opening angle of the hinge
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00—Additional features or accessories of hinges
    • E05D11/08—Friction devices between relatively-movable hinge parts
    • E05D11/082—Friction devices between relatively-movable hinge parts with substantially radial friction, e.g. cylindrical friction surfaces
    • E05D2011/085—Friction devices between relatively-movable hinge parts with substantially radial friction, e.g. cylindrical friction surfaces the friction depending on the opening angle
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means; Holders; Stops; Valves; Accessories therefor
    • E05Y2201/25—Mechanical means for force or torque adjustment therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors

Definitions

  • the invention relates to a hinge for a door, flap or the like pivotable wing of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a hinge can already be seen for example from DE 198 17 699 A1 as known and comprises a body-side and a door-side hinge part, which are pivotable about a hinge pin relative to each other.
  • the hinge in this case comprises an integrated door holding device, which comprises a holding element in the form of a brake and holding body on the side of the one-present body-side hinge part, which has a holding contour on the side of the other hinge part - in this case on the side of the hinge pin connected to the other hinge part - works together.
  • the holding contour has a continuously increasing
  • Object of the present invention is therefore to provide a hinge of the type mentioned, which can be built simpler and more compact and also has a much less tolerant door retaining device.
  • the clamping force is adjustable via a transmission element in dependence of the holding contour.
  • a clamping element which preferably cooperates with the outer peripheral side of the hinge pin.
  • This clamping element can, for example, embrace the hinge pin, in particular wrap around, wherein the clamping force exerted by the clamping element on the hinge pin clamping force can be varied by means of the transmission element. The variation of the clamping force takes place in dependence of the holding contour, which with a the
  • Clamping element facing away from the end of the transmission element cooperates.
  • the present embodiment of the door holding device with the clamping element has the advantage that the hinge can be designed to save space.
  • Such a clamping element can namely produce a considerable clamping force in a small footprint, for example, to decelerate the mutual pivotal movement of the hinge parts or to completely prevent.
  • the retaining contour of the door holding device is preferably provided on the hinge pin itself. In particular, it has proven to be advantageous if the retaining contour is provided on a separate, rotationally fixed to the hinge pin associated contour element. Thus, the rotation of the hinge pin corresponds
  • a further preferred embodiment provides that the connecting element between the retaining contour and the clamping element is designed as a transmission lever.
  • a transmission lever has the advantage that relatively high clamping forces can be generated.
  • This can be realized in a further embodiment of the invention in particular by the fact that one of the retaining contour facing lever arm of the transmission lever is longer than a clamping arm facing the clamping element. This has the advantage that between the components in frictional contact - the holding contour and the
  • a further preferred embodiment provides that the clamping element rotatably connected to one hinge part and the retaining contour rotatably connected to the other hinge part, in particular with the hinge pin. This results in a particularly simple control of the door holding device.
  • a further preferred embodiment provides that a pin opening of the corresponding hinge part receiving the hinge pin is thus formed in the cross-section with respect to the hinge pin enlarged passage opening which is closed to both opening sides by means of a respective lid.
  • Passage opening relative to the hinge pin is that the position of the hinge axis is selectable within a certain scope. This results in an increased design freedom for the hinge.
  • the pin opening formed as a passage opening can be closed by respective upper or lower side attached lid, the lid on the one hand serve to protect the door holding device and on the other hand define the position of the hinge axis.
  • Another advantage is that such a passage opening is much easier to produce, so that individual hinge parts can be made, for example, from semi-finished products. As a result, also a much simpler structure of the hinge with integrated door holding device and a simpler installation can be realized.
  • Door holding device is arranged at least substantially within the pin opening.
  • the door holding device is arranged particularly protected.
  • FIG. 1 is a perspective view and a side view of a hinge for a
  • FIG. 2 is an exploded view of the hinge of FIG. 1, wherein in addition to the body-side hinge part and the hinge pin in particular cooperating with a clamping surface of the hinge pin clamping element is recognizable, the clamping force is adjustable via a transmission element in the form of a transmission lever in response to a holding contour, wherein the Holding contour on one
  • Fig. 3 is a perspective view of the hinge with the door holding device in a slightly modified embodiment.
  • Clamping surface of the hinge pin cooperating clamping element and the transmission element in the form of the transmission lever can be seen, which is adjustable in dependence on the holding contour of the disc-shaped contour element.
  • a hinge for a side door of a passenger car is shown in a perspective view and a side view.
  • the present hinge can in principle also for a flap or another pivotable wing in
  • this hinge is in one
  • the hinge initially comprises a body-side hinge part 10, which receives a hinge pin 12 in a manner which will be described in more detail below.
  • the hinge pin 12 is in turn rotatably connected to an unrecognizable door-side hinge part, which is, for example, from the top to a head 14 placed.
  • the body-side hinge part 10 and the door-side hinge part are pivotable about the hinge pin 12 relative to each other.
  • the body-side hinge part 10 has a
  • Peg opening 16 which increases in cross-section relative to the hinge pin 12 and is formed as a passage opening.
  • the pin opening 16 is open both to an upper side 18 and an underside 20 of the body-side hinge part 10.
  • the pin opening 16 is therefore designed to be enlarged in cross-section relative to the hinge pin 12, in particular, because an integrated door holding device 22 is provided, which in combination with FIGS. 3 and 4 can be seen even closer.
  • Fig. 3 shows a perspective view of the hinge, which, however, is somewhat modified.
  • 4 shows a further perspective view of the essential components of the door holding device 22.
  • the door holding device 22 comprises, in addition to the hinge pin 12, a first
  • Clamping element 24 which comprises a cross-sectionally circular segment-shaped tube portion 26 and two adjoining legs 28, 30.
  • Inner diameter of the pipe portion 26 of the clamping element 24 is adapted to an outer diameter of the hinge pin 12 in the region of a clamping surface 32.
  • a braking or holding force which a
  • Movement of the hinge pin 12 brakes or completely prevented, be generated by the fact that the two legs 28, 30 are moved towards each other. This reduces namely the inner diameter of the pipe portion 26, and thus a frictional connection or frictional engagement with the corresponding clamping surface 32 of the hinge pin 12 is achieved.
  • the leg 28 In the installed state, the leg 28 is supported on a mating surface 34 of the pin opening 16. In other words, the leg 28 thus always remains stationary.
  • the opposite leg 30, however, can be more or less far away from the leg 28 or approximated to adjust the Brems skincaretician holding force for the hinge pin 12 and the door-side hinge part.
  • a transmission element 36 in the form of a transmission lever which is also received within the pin opening 16.
  • the arrangement of the transmission lever 36 is in particular from FIGS. 3 4, wherein it is particularly clear from FIG. 3 that the transmission lever 36 is mounted pivotably on the body-side hinge part 10 about a lever axis 38 extending in the vehicle vertical direction with the geometric axis U.
  • the axis U or the lever axis 38 extend in the present case in the extension direction of the pin opening 16 or in the vehicle vertical direction.
  • a contour element 40 in the form of a disk can be seen, which has a non-rotationally symmetrical or off-centered arrangement
  • contour element 40 includes, via which the contour element 40 can be plugged onto a complementary formed portion 44 of the hinge pin 12.
  • the contour element 40 is thus rotatably connected to the hinge pin 12.
  • the contour element 40 has on its outer circumference a holding contour 46, whose
  • the transmission element in the form of the transmission lever 36 has a respective lever arm 48 or 50 on both sides of its axis U.
  • the two lever arms 48, 50 are designed differently long.
  • the longer lever arm 50 faces the retaining contour 46 of the contour element 40, while the shorter lever arm 48 faces the leg 30 of the clamping element 24.
  • the long lever arm 50 stands on one
  • Gleitnockens 52 along the retaining contour 46 to a pivoting movement of the
  • the clamping force is in this case via the transmission element 36 in
  • Holding torque of the opening angle-dependent taxes of the holding torque is separated.
  • the one function is namely by the holding contour 46, the other function by the clamping element 24th
  • Hinge pin 12 which leads to a significantly lower surface pressure.
  • the tube region 26 encompasses the hinge pin 12 in the region of the clamping surface 32 in an angular range of> 180 °.
  • the clamping force to be generated of the clamping element 24 can be adjusted in a simple manner.
  • the contour element 40 can be contoured much stronger and steeper by the lever translation.
  • Hinge pin 12 enlarged in cross-section pin opening 16 on the upper side and on the underside - ie towards both opening sides of the pin opening 16 - closed by means of a respective lid 56.
  • Each of the two covers 56 has one
  • Pintle opening 16 as a through hole has the advantage that the
  • Door holding device 22 along the hinge axis M can be inserted from above or below into the corresponding hinge part 10. This brings significant
  • Another advantage of the continuous pin opening 16 is that it can have a uniform cross-section and therefore at least in one
  • Pintle opening 16 having hinge portion 60 of a semi-finished profile, in particular an extruded profile or a rolled section, may be formed with already inserted through hole.
  • the space for the door holding device 22 may thus already be present in the semi-finished product of the profile, with possibly even minor, for example, machining reworking being required. This will be the
  • a particularly advantageous embodiment provides that not only the hinge part 60, but the entire hinge part 10 from a
  • Hinge part 10 can be adjusted.
  • a maintenance opening 62 can be seen. This can serve, for example, for lubrication or for adjusting the door holding device 22.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hinge Accessories (AREA)
  • Hinges (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Tür, Klappe oder dgl. schwenkbaren Flügel eines Kraftwagens, mit einem aufbauseitigen Scharnierteil (10) und einem türseitigen Scharnierteil, welche um einen Scharnierzapfen (12) relativ zueinander verschwenkbar sind, und mit einer integrierten Türhalteeinrichtung (22), welche ein auf Seiten des einen Scharnierteils (10) angeordnetes Halteelement (24) umfasst, welches mit einer Haltekontur (46) auf Seiten des anderen Scharnierteils zusammen wirkt, wobei das Halteelement als mit einer Klemmfläche (32) des Scharnierzapfens (12) zusammen wirkendes Klemmelement (24) ausgebildet ist, dessen Klemmkraft über ein Übertragungselement (36) in Abhängigkeit der Haltekontur (46) einstellbar ist.

Description

Scharnier für eine Tür eines Kraftwagens
Die Erfindung betrifft ein Scharnier für eine Tür, Klappe oder dergleichen schwenkbaren Flügel eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Scharnier ist beispielsweise bereits aus der DE 198 17 699 A1 als bekannt zu entnehmen und umfasst ein aufbauseitiges sowie ein türseitiges Scharnierteil, welche um einen Scharnierzapfen relativ zueinander verschwenkbar sind. Das Scharnier umfasst dabei eine integrierte Türhalteeinrichtung, welche ein auf Seiten des einen - vorliegend aufbauseitigen - Scharnierteils ein Halteelement in Form eines Brems- und Haltekörpers umfasst, welcher mit einer Haltekontur auf Seiten des anderen Scharnierteils - vorliegend auf Seiten des mit dem anderen Scharnierteil verbundenen Scharnierzapfens - zusammen wirkt. Die Haltekontur hat dabei einen kontinuierlich ansteigenden
Konturverlauf nach Art einer Bremsrampe.
Bei solchen reibungsbasierten Türhalteeinrichtungen treten gegebenenfalls sehr hohe Flächenpressungen an den Reibpaarungen in Folge einer Linienberührung auf. Diese schränken die Materialwahl drastische ein und sind verschleißanfällig. Durch eine sehr hohe Federrate sind die Hübe an der Reibpaarung sehr gering. Dies verursacht zum Einen sehr hohe Toleranzanforderungen im Fertigungsprozess und lässt zum Anderen auch keine feine Steuerung mittels der Haltekontur zu.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Scharnier der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einfacher und kompakter gebaut werden kann und darüber hinaus eine weitaus weniger toleranzempfindliche Türhalteeinrichtung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen
angegeben. Um ein Scharnier der eingangs genannten Art zu schaffen, welches äußerst Bauraum sparend ausgebildet werden kann und dessen Türhalteeinrichtung wenig
toleranzempfindlich ist, ist das Halteelement als mit einer Klemmfläche des
Scharnierzapfens zusammen wirkendes Klemmelement ausgebildet, dessen Klemmkraft über ein Übertragungselement in Abhängigkeit der Haltekontur einstellbar ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, ein Klemmelement zu schaffen, welches bevorzugt mit der Außenumfangsseite des Scharnierzapfens zusammenwirkt. Dieses Klemmelement kann dabei beispielsweise den Scharnierzapfen umgreifen, insbesondere umschlingen, wobei die durch das Klemmelement auf den Scharnierzapfen ausgeübte Klemmkraft mittels des Übertragungselements variiert werden kann. Die Variation der Klemmkraft erfolgt dabei in Abhängigkeit der Haltekontur, welche mit einem dem
Klemmelement abgewandten Ende des Übertragungselements zusammen wirkt.
Die vorliegende Ausgestaltung der Türhalteeinrichtung mit dem Klemmelement hat dabei den Vorteil, dass das Scharnier äußerst Platz sparend ausgebildet sein kann. Ein derartiges Klemmelement kann nämlich bei geringem Platzbedarf eine erhebliche Klemmkraft erzeugen, um beispielsweise die gegenseitige Schwenkbewegung der Scharnierteile abzubremsen beziehungsweise vollständig zu unterbinden.
Durch die Verwendung eines Übertragungselements, welches mit der Haltekontur zusammenwirkt, kann darüber hinaus eine entsprechende Kraftübersetzung erreicht werden, so dass relativ große Brems- beziehungsweise Haltekräfte der
Türhalteeinrichtung bei äußerst geringem Platzbedarf erreicht werden können.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn das Klemmelement den Scharnierzapfen in einem im Querschnitt
kreisringsegmentförmigen Rohrbereich in einem Winkelbereich von > 180° umgreift. Durch Verkleinern des Innendurchmessers dieses Rohrbereichs kann somit ein Kontakt zum korrespondierenden Klemmbereich des Scharnierzapfens hergestellt werden, wobei je nach Einstellung des Innendurchmessers mittels des Übertragungselements die Klemm- beziehungsweise Haltekraft, welche auf den Scharnierzapfen aufgebracht wird, vergrößert oder verkleinert werden kann. Hierdurch kann auf besonders günstige Weise die übertragene Kraft beziehungsweise das übertragene Moment zwischen den zwei Scharniertierteilen eingestellt werden. Die Haltekontur der Türhalteeinrichtung ist bevorzugt am Scharnierzapfen selbst vorgesehen. Insbesondere hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn die Haltekontur an einem separaten, drehfest mit dem Scharnierzapfen verbundenen Konturelement vorgesehen ist. Somit korrespondiert die Drehung des Scharnierzapfens
beziehungsweise des zugehörigen Scharnierteils zur Drehung der Haltekontur, welche ihrerseits über das Übertragungselement die Einklemmkraft des auf den Scharnierzapfen wirkenden Klemmelements steuert.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Verbindungselement zwischen der Haltekontur und dem Klemmelement als Übertragungshebel ausgebildet ist. Ein derartiger Übertragungshebel hat den Vorteil, dass relativ hohe Klemmkräfte erzeugt werden können. Dies ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung insbesondere dadurch realisierbar, dass ein der Haltekontur zugewandter Hebelarm des Übertragungshebels länger ist als ein dem Klemmelement zugewandter Hebelarm. Dies hat den Vorteil, dass zwischen den in Reibkontakt stehenden Bauteilen - der Haltekontur und dem
entsprechenden Hebelarm - relativ geringe Reibungskräfte auftreten, wohingegen auf Seiten des Klemmelements über den längeren Hebelarm des Übertragungselements relativ große Kräfte erzeugt werden können.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Klemmelement drehfest mit dem einen Scharnierteil und die Haltekontur drehfest mit dem anderen Scharnierteil, insbesondere mit dem Scharnierzapfen, verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Steuerung der Türhalteeinrichtung.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass eine den Scharnierzapfen aufnehmende Zapfenöffnung des korrespondierenden Scharnierteils also im Querschnitt gegenüber dem Scharnierzapfen vergrößerte Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche zu beiden Öffnungsseiten hin mittels eines jeweiligen Deckels verschlossen ist. Die gegenüber dem Scharnierzapfen vergrößerte Zapfen- beziehungsweise
Durchgangsöffnung hat dabei den Vorteil, dass die Türhalteeinrichtung entlang der Scharnierachse von oben oder von unten her das korrespondierende Scharnierteil eingeführt werden kann, was eine erhebliche Erleichterung der Montage bedeutet. Ein weiterer Vorteil der vergrößerten Ausbildung der Zapfen- beziehungsweise
Durchgangsöffnung gegenüber dem Scharnierzapfen besteht darin, dass die Lage der Scharnierachse in einem gewissen Rahmen wählbar ist. Somit ergibt sich eine erhöhte Designfreiheit für das Scharnier. In einfacher Weise kann dabei die als Durchgangsöffnung ausgebildete Zapfenöffnung durch jeweilige, ober- beziehungsweise unterseitig angebrachte Deckel verschlossen werden, wobei die Deckel einerseits zum Schutz der Türhalteeinrichtung dienen und andererseits die Lage der Scharnierachse definieren.
Einweiterer Vorteil besteht darin, dass eine solche Durchgangsöffnung weitaus einfacher herstellbar ist, so dass einzelne Scharnierteile beispielsweise auch aus Halbzeugen hergestellt werden können. Im Ergebnis ebenfalls lassen sich ein bedeutend einfacherer Aufbau des Scharniers mit integrierter Türhalteeinrichtung sowie eine einfachere Montage realisieren.
Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn beide Deckel separat von dem Scharnierzapfen ausgebildet sind. Somit ist die
Zapfenöffnung von beiden Seiten zugänglich und die Position der Scharnierachse besonders günstig wählbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht des Weiteren vor, dass die
Türhalteeinrichtung zumindest im Wesentlichen innerhalb der Zapfenöffnung angeordnet ist. Somit kann nicht nur ein besonders Platz sparendes Scharnier geschaffen werden, sondern darüber hinaus ist die Türhalteeinrichtung besonders geschützt angeordnet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine Perspektivansicht sowie eine Seitenansicht auf ein Scharnier für eine
Tür eines Personenkraftwagens mit einem aufbauseitigen Scharnierteil und mit einem einem türseitigen Scharnierteil zugeordneten Scharnierzapfen, um welchen die Scharnierteile relativ zueinander verschwenkbar sind, und mit einer integrierten Türhalteeinrichtung, welche innerhalb einer den Scharnierzapfen aufnehmenden Zapfenöffnung des aufbauseitigen Scharnierteils angeordnet ist, wobei die Zapfenöffnung also im Querschnitt gegenüber dem Scharnierzapfen vergrößerte Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche vorliegend zu beiden
Öffnungsseiten der Durchgangsöffnung hin mittels eines jeweiligen Deckels verschlossen ist; Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Scharniers gemäß Fig. 1 , wobei neben dem aufbauseitigen Scharnierteil und dem Scharnierzapfen insbesondere ein mit einer Klemmfläche des Scharnierzapfens zusammenwirkendes Klemmelement erkennbar ist, dessen Klemmkraft über ein Übertragungselement in Form eines Übertragungshebels in Abhängigkeit einer Haltekontur einstellbar ist, wobei die Haltekontur an einem
separaten, drehfest mit dem Scharnierzapfen verbundenen scheibenartigen Konturelement vorgesehen ist, und wobei außerdem einer der beiden Deckel zum Verschließen der Durchgangsöffnung dargestellt ist;
Fig. 3 eine Perspektivansicht auf das Scharnier mit der Türhalteeinrichtung in einer leicht modifizierten Ausführungsform; und in
Fig. 4 eine perspektivische Unteransicht auf die Türhalteeinrichtung des
Scharniers, wobei insbesondere der Scharnierzapfen, das mit der
Klemmfläche des Scharnierzapfens zusammenwirkende Klemmelement sowie das Übertragungselement in Form des Übertragungshebels erkennbar ist, welcher in Abhängigkeit der Haltekontur des scheibenförmigen Konturelements einstellbar ist.
In Fig. 1 ist in einer Perspektivansicht sowie einer Seitenansicht ein Scharnier für eine Seitentür eines Personenkraftwagens dargestellt. Das vorliegende Scharnier kann prinzipiell auch für eine Klappe oder einen anderen schwenkbaren Flügel im
Kraftwagenbau eingesetzt werden. Gemäß Fig. 2 ist dieses Scharnier in einer
Explosionsdarstellung gezeigt.
Wie nun aus den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, umfasst das Scharnier zunächst ein aufbauseitiges Scharnierteil 10, welches einen Scharnierzapfen 12 auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise aufnimmt. Der Scharnierzapfen 12 ist seinerseits drehfest mit einem nicht erkennbaren türseitigen Scharnierteil verbunden, welches beispielsweise von der Oberseite her auf einen Kopf 14 aufsetzbar ist. Demzufolge ist das aufbauseitige Scharnierteil 10 und das türseitige Scharnierteil um den Scharnierzapfen 12 relativ zueinander verschwenkbar. Wie nun aus Fig. 2 erkennbar ist, weist das aufbauseitige Scharnierteil 10 eine
Zapfenöffnung 16 auf, welche im Querschnitt gegenüber dem Scharnierzapfen 12 vergrößert und als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Zapfenöffnung 16 sowohl zu einer Oberseite 18 wie auch einer Unterseite 20 des aufbauseitigen Scharnierteils 10 hin offen.
Die Zapfenöffnung 16 ist insbesondere deshalb gegenüber dem Scharnierzapfen 12 im Querschnitt vergrößert ausgebildet, weil eine integrierte Türhalteeinrichtung 22 vorgesehen ist, welche in Zusammenschau mit den Fig. 3 und 4 noch näher erkennbar ist. Fig. 3 zeigt hierzu eine Perspektivansicht auf das Scharnier, welches allerdings etwas modifiziert ist. Fig. 4 zeigt in einer weiteren Perspektivansicht die wesentlichen Bauteile der Türhalteeinrichtung 22.
Die Türhalteeinrichtung 22 umfasst neben dem Scharnierzapfen 12 zunächst ein
Klemmelement 24, welches einen im Querschnitt kreisringsegmentförmigen Rohrbereich 26 sowie zwei sich daran anschließende Schenkel 28, 30 umfasst. Der
Innendurchmesser des Rohrbereichs 26 des Klemmelements 24 ist dabei an einen Außendurchmesser des Scharnierzapfens 12 im Bereich einer Klemmfläche 32 angepasst. Mit anderen Worten kann eine Brems- oder Haltekraft, welche eine
Bewegung des Scharnierzapfens 12 bremst beziehungsweise vollständig unterbindet, dadurch erzeugt werden, dass die beiden Schenkel 28, 30 aufeinander zu bewegt werden. Hierdurch verringert sich nämlich der Innendurchmesser des Rohrbereichs 26, und damit wird ein Kraftschluss beziehungsweise Reibschluss mit der entsprechenden Klemmfläche 32 des Scharnierzapfens 12 erzielt.
In eingebautem Zustand stützt sich dabei der Schenkel 28 an einer Gegenfläche 34 der Zapfenöffnung 16 ab. Mit anderen Worten verbleibt der Schenkel 28 somit stets ortsfest.
Der gegenüberliegende Schenkel 30 hingegen kann mehr oder weniger weit von dem Schenkel 28 entfernt beziehungsweise angenähert werden, um die Bremsbeziehungsweise Haltekraft für den Scharnierzapfen 12 beziehungsweise das türseitige Scharnierteil einzustellen.
Dies erfolgt im vorliegenden Fall durch ein Übertragungselement 36 in Form eines Übertragungshebels, welcher ebenfalls innerhalb der Zapfenöffnung 16 aufgenommen ist. Die Anordnung des Übertragungshebels 36 ist dabei insbesondere aus den Fig. 3 und 4 erkennbar, wobei aus Fig. 3 insbesondere deutlich wird, dass der Übertragungshebel 36 um eine in Fahrzeughochrichtung verlaufende Hebelachse 38 mit der geometrischen Achse U schwenkbar am aufbauseitigen Scharnierteil 10 gelagert ist. Die Achse U beziehungsweise die Hebelachse 38 verlaufen im vorliegenden Fall in Erstreckungsrichtung der Zapfenöffnung 16 beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung.
Des Weiteren ist insbesondere aus Fig. 2 ein Konturelement 40 in Form einer Scheibe erkennbar, welche eine nicht-rotationssymmetrisch bzw. außermittig angeordnete
ittelöffnung 42 umfasst, über welche das Konturelement 40 auf einen komplementär ausgebildeten Bereich 44 des Scharnierzapfens 12 aufsteckbar ist. Das Konturelement 40 ist somit drehfest mit dem Scharnierzapfen 12 verbunden. Insbesondere weist das Konturelement 40 dabei an seinem Außenumfang eine Haltekontur 46 auf, deren
Funktion im Weiteren noch näher erläutert werden wird. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es dabei zu betrachten, dass die Haltekontur 46 gegebenenfalls auch unmittelbar an dem Scharnierzapfen 12 vorgesehen sein könnte.
Wie nun des Weiteren aus den Fig. 2 bis 4 erkennbar ist, weist das Übertragungselement in Form des Übertragungshebels 36 beidseitig von seiner Achse U einen jeweiligen Hebelarm 48 beziehungsweise 50 auf. Die beiden Hebelarme 48, 50 sind dabei unterschiedlich lang gestaltet. Der längere Hebelarm 50 ist der Haltekontur 46 des Konturelements 40 zugewandt, während der kürzere Hebelarm 48 dem Schenkel 30 des Klemmelements 24 zugewandt ist. Der lange Hebelarm 50 steht dabei über einen
Gleitnocken 52 mit der Haltekontur 46 des Konturelements 40 in Gleitkontakt. Am kürzeren Hebelarm 52 ist ebenfalls ein Nocken 54 vorgesehen, welcher gegen den Schenkel 30 des Klemmelements 24 gedrückt ist.
Wie nun insbesondere aus den Fig. 3 und 4 erkennbar ist, führt somit beim Öffnen beziehungsweise Schließen der Tür und des Scharniers eine damit einhergehende Rotationsbewegung des Scharnierzapfens 12 relativ zu dem aufbauseitigen Scharnierteil 10 dazu, dass der Gleitnocken 52 des Übertragungshebels 36 entlang der Haltekontur 46 des Konturelements 40 gleitet. Da die Haltekontur 46 einen Konturverlauf mit variablen Radien zur Mittelachse M des Scharnierzapfens 12 aufweist, führt ein Gleiten des
Gleitnockens 52 entlang der Haltekontur 46 zu einer Schwenkbewegung des
Übertragungshebels 36. Diese Schwenkbewegung des Übertragungshebels 36 führt wiederum dazu, dass der Schenkel 30 relativ zu dem feststehenden Schenkel 28 des Klemmelements 24 bewegt wird, wodurch die Klemmkraft zwischen dem Rohrbereich 26 und der Klemmfläche 32 des Scharnierzapfens 12 variiert werden kann. In Folge der Drehbewegung des Scharnierzapfens 12 wird somit über die Haltekontur 46 und den Übertragungshebel 36 eine unterschiedliche Klemmkraft mittels des Klemmelements 24 erzeigt, welche die Schwenkbewegung des Scharniers beeinflusst. Je nach eingestellter Klemmkraft ist nämlich das Scharnier leicht- beziehungsweise schwergängiger. Bei einer besonders hohen Klemmkraft erfolgt demzufolge auch eine Festsetzung des
Scharnierzapfens 12 beziehungsweise des türseitigen Scharnierteils gegenüber dem aufbauseitigen Scharnierteil 10. Bei einer geringen bzw. keiner Klemmkraft kann zwischen dem Rohrbereich 26 und der korrespondierenden Klemmfläche 32 des
Scharnierzapfens 12 kein Reibkontakt bestehen.
Insgesamt ist somit eine Türhalteeinrichtung 22 geschaffen, mittels welcher die
Öffnungsschwenkbewegung der Scharnierteile 10 beziehungsweise der Tür eingestellt werden kann. Die Klemmkraft wird dabei über das Übertragungselement 36 in
Abhängigkeit der Haltekontur 46 eingestellt. Dabei kann türspezifisch natürlich auf einfache Weise eine Einstellung der Klemmkraft dadurch erfolgen, dass eine spezifische Haltekontur 46 erzeugt wird. Hierzu muss türspezifisch nur das Konturelement 40 gewählt werden. Insgesamt ist zudem erkennbar, dass die Funktion des Erzeugens des
Haltemoments von dem Öffnungswinkel abhängigen Steuern des Haltemoments getrennt ist. Die eine Funktion erfolgt nämlich durch die Haltekontur 46, die andere Funktion durch das Klemmelement 24.
Weiterhin ist erkennbar, dass die Reibpaarung durch teilweises Umschlingen des
Scharnierzapfens 12 erfolgt, was zu einer signifikant niedrigeren Flächenpressung führt. Insbesondere ist aus Fig. 2 erkennbar, dass der Rohrbereich 26 in einem Winkelbereich von > 180° den Scharnierzapfen 12 im Bereich der Klemmfläche 32 umgreift. Durch die Wahl geeigneter Hebellängen der Hebelarme 48, 50 kann die zu erzeugende Klemmkraft des Klemmelements 24 auf einfache Weise eingestellt werden. So kann durch die Hebelübersetzung das Konturelement 40 wesentlich stärker und steiler konturiert werden. Optional ist es zudem denkbar, die Achse U des Übertragungshebels 36 einstellbar zu gestalten, um das Niveau des Haltemoments einzustellen. Durch die Funktionstrennung kann die Berührfläche zwischen Konturelement 50 und Übertragungshebel 36 wesentlich vergrößert werden, wodurch das Scharnier verkleinert ausgebildet werden kann. Durch die Hebelübersetzung lassen sich zudem wesentlich prägnantere Haptikkonturen erzeugen. Zudem ist dieses System weniger toleranzempfindlich.
Wie des Weiteren insbesondere aus Fig. 1 erkennbar ist, ist die gegenüber dem
Scharnierzapfen 12 im Querschnitt vergrößerte Zapfenöffnung 16 oberseitig und unterseitig - also zu beiden Öffnungsseiten der Zapfenöffnung 16 hin - mittels eines jeweiligen Deckels 56 verschlossen. Jeder der beiden Deckel 56 weist dabei eine
Lageröffnung 58 auf, welche die Position der Mittelachse M des Scharnierzapfens 12 relativ zu dem aufbauseitigen Scharnierteil 10 bestimmt. Die Ausbildung der
Zapfenöffnung 16 als Durchgangsöffnung hat dabei den Vorteil, dass die
Türhalteeinrichtung 22 entlang der Scharnierachse M von oben oder unten her in das entsprechende Scharnierteil 10 eingeführt werden kann. Dies bringt erhebliche
Erleichterungen beim Einbau mit sich.
Ein weiterer Vorteil der durchgängigen Zapfenöffnung 16 besteht darin, dass diese einen einheitlichen Querschnitt aufweisen kann und demzufolge zumindest in einem die
Zapfenöffnung 16 aufweisenden Scharnierteilbereich 60 aus einem Profilhalbzeug, insbesondere einem Strangpressprofil oder einem Walzprofil, mit bereits eingebrachter Durchgangsöffnung gebildet sein kann. Der Raum für die Türhalteeinrichtung 22 kann somit bereits im Halbzeug des Profils vorhanden sein, wobei eventuell noch geringfügige, beispielsweise spanende Nachbearbeitungen erforderlich sind. Dadurch wird der
Fertigungsaufwand gegenüber heutigen Konzepten signifikant verringert. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht demzufolge des Weiteren vor, dass nicht nur der Scharnierteilbereich 60, sondern das gesamte Scharnierteil 10 aus einem
entsprechenden Strangpress- oder Walzprofil oder dergleichen hergestellt werden kann.
Da die beiden Deckel 56 separat ausgebildet sind, hat dies den weiteren Vorteil, dass durch diese die Position der Mittelachse M des Scharniers relativ zum jeweiligen
Scharnierteil 10 eingestellt werden kann.
Schließlich ist insbesondere aus Fig. 1 noch eine Wartungsöffnung 62 erkennbar. Diese kann beispielsweise zur Schmierung oder aber zur Einstellung der Türhalteeinrichtung 22 dienen.

Claims

Patentansprüche
1. Scharnier für eine Tür, Klappe oder dgl. schwenkbaren Flügel eines Kraftwagens, mit einem aufbauseitigen Scharnierteil (10) und einem türseitigen Scharnierteil, welche um einen Scharnierzapfen (12) relativ zueinander verschwenkbar sind, und mit einer integrierten Türhalteeinrichtung (22), welche ein auf Seiten des einen Scharnierteils (10) angeordnetes Halteelement (24) umfasst, welches mit einer Haltekontur (46) auf Seiten des anderen Scharnierteils zusammen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass
das Halteelement als mit einer Klemmfläche (32) des Scharnierzapfens (12) zusammen wirkendes Klemmelement (24) ausgebildet ist, dessen Klemmkraft über ein Übertragungselement (36) in Abhängigkeit der Haltekontur (46) einstellbar ist.
2. Scharnier nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Klemmelement (24) den Scharnierzapfen (12) in einem im Querschnitt kreisringsegmentförmigen Rohrbereich (26) in einem Winkelbereich von > 180° umgreift.
3. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltekontur (46) an dem Schamierzapfen (12) vorgesehen ist.
4. Scharnier nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Haltekontur (46) an einem separaten, drehfest mit dem Scharnierzapfen (12) verbundenen Konturelement (40) vorgesehen ist.
5. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Übertragungselement zwischen der Haltekontur (46) und dem Klemmelement (24) als Übertragungshebel (36) ausgebildet ist.
6. Scharnier nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das ein der Haltekontur (46) zugewandter Hebelarm (50) des Übertragungshebels (36) länger ist als ein dem Klemmelement (24) zugewandter Hebelarm (48).
7. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Klemmelement (24) drehfest mit dem einen Scharnierteil (10) und die
Haltekontur (46) drehfest mit dem anderen Scharnierteil, insbesondere mit dem Scharnierzapfen (12), verbunden ist.
8. Scharnier nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine den Scharnierzapfen (12) aufnehmende Zapfenöffnung (16) des
korrespondierenden Scharnierteils (10) als im Querschnitt gegenüber dem Scharnierzapfen (12) vergrößerte Durchgangsöffnung ausgebildet ist, welche zu beiden Öffnungsseiten hin mittels eines jeweiligen Deckels (56) verschlossen ist.
9. Scharnier nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
beide Deckel (56) separat von dem Scharnierzapfen (12) ausgebildet sind.
10. Scharnier nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Türhalteeinrichtung (22) zumindest im Wesentlichen innerhalb der
Zapfenöffnung (16) angeordnet ist.
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